Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10730
(13) U
(46) 2015.08.30
(51) МПК
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
F 24F 3/147
F 24F 12/00
(2006.01)
(2006.01)
(54) ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО
(21) Номер заявки: u 20140339
(22) 2014.09.17
(71) Заявитель: Общество с ограничен-
ной ответственностью "ИРРИДИО"
(BY)
(72) Автор: Красуцкий Виталий Анатолье-
вич (BY)
(73) Патентообладатель: Общество с огра-
ниченной ответственностью "ИРРИ-
ДИО" (BY)
(57)
Приточно-вытяжное устройство, содержащее корпус с отверстиями для воздуховодов
входа и выхода воздуха, перегородки, разделяющие приточные и вытяжные каналы, реку-
перативные теплообменники мембранного типа, приточный и вытяжной вентиляторы,
воздушные фильтры приточного и вытяжного воздуха, отличающееся тем, что оно снаб-
жено третьим дополнительным теплообменником, при этом теплообменники собраны в
блок и размещены в нем V-образно с образованием двух переходных камер.
(56)
1. Патент РФ 2168116 C2, МПК F 24F 3/147, 2001.
2. WO 2011/133027 A1, МПК F 24F 12/00, 2011.
3. WO/2000/046554, МПК F 24F 12/00, 2001 (прототип).
Фиг. 1
BY10730U2015.08.30

2. BY 10730 U 2015.08.30
2
Настоящая полезная модель относится к устройствам, применяемым в системах осве-
жения воздуха, направленных на обеспечение воздухообмена между помещением и на-
ружным пространством с сохранением температуры и влажности воздуха в помещении
без дополнительного нагрева. Предлагаемая полезная модель может быть использована
для создания комфортных условий микроклимата в помещениях различного назначения:
жилых, бытовых, административных, производственных, спортивных и других, а именно
в индивидуальных домах коттеджного типа, квартирах, офисах и административных зда-
ниях, гостиницах, барах, кафе, ресторанах, конференц-залах, спортивных и тренажерных
залах и в прочих помещениях с влажностью воздуха, не превышающей 80 %, за исключе-
нием бань, саун, бассейнов и т.п.
Известно устройство для системы кондиционирования воздуха. Устройство содержит
средство для передачи отработанного воздуха и поступающего воздуха через систему
кондиционирования воздуха, устройство для регенерации тепла, имеющее по меньшей
мере две ступени, и средство для ввода дополнительной тепловой или охлаждающей энер-
гии в поступающий воздух. Для увеличения теплопередачи средства ввода дополнитель-
ной тепловой или охлаждающей энергии в поступающий воздух содержат по меньшей
мере одно нагревательное устройство или охлаждающее устройство, расположенное меж-
ду ступенями устройства для регенерации тепла в потоке отработанного воздуха или по-
токе отдельного воздуха, приспособленное для изменения температуры отработанного
воздуха и, следовательно, для влияния на температуру поступающего воздуха косвенно
через устройство для регенерации тепла [1].
При высокой регенерации основного тепла и высокой степени использования всей те-
пловой энергии на стадии нагрева и/или охлаждения недостатком данного устройства яв-
ляется небольшая доля возврата влаги в помещение. Кроме того, наличие нагревательного
устройства ведет к увеличению энергоемкости всей системы кондиционирования воздуха.
Известно также устройство (теплообменник) для обмена энергией между горячим и
холодным воздухом [2], которое содержит кросс-теплообменник. Недостатком указанного
устройства является сложность конструкции по причине наличия теплообмена между
жидкостью и воздухом.
Известно также вентиляционное устройство (прототип), включающее средство для от-
вода отработанного воздуха и подачи поступающего воздуха из окружающей среды через
систему кондиционирования, а также систему подачи в вентилируемое помещение и от-
вода воздуха из него. Устройство содержит два теплообменника и нагревательное приспо-
собление, второй теплообменник подключен по направлению потока подводимого
воздуха ниже или выше первого теплообменника. К первому теплообменнику подключе-
ны первичный трубопровод подачи воздуха, первичный отводящий трубопровод, ведущий
через нагревательный элемент ко вторичному подающему трубопроводу первого тепло-
обменника. Вторичный отводящий трубопровод первого теплообменника питает первичный
подающий трубопровод второго теплообменника, первичный отводящий трубопровод
которого подключен к воздухопродводу к вентилируемому помещению. Вход вторичной
сети второго теплообменника подключен к отводящему трубопроводу из вентилируемого
помещения, а выход подключен к магистральному трубопроводу отвода воздуха в окру-
жающую среду [3].
Недостатком данного устройства является небольшой нижний предел рабочих темпе-
ратур, т.е. не ниже -15°.
Задачей полезной модели, на решение которой направлена полезная модель, является
устранение недостатков известного устройства, расширение диапазона рабочих темпера-
тур в сторону низких без подключения калорифера или нагревателя и при одновременном
повышении эффективности рекуперации тепла и влаги.
Техническим результатом при этом является утилизация холода, тепла и влаги при-
точных и вытяжных потоков воздуха при низких наружных температурах от 0 до -35 °С и

3. BY 10730 U 2015.08.30
3
ниже. Кроме того, техническим результатом является предотвращение образования кон-
денсата и, как следствие, исключение обмерзания приточно-вытяжного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что приточно-вытяжное устройст-
во, содержащее корпус с отверстиями для воздуховодов входа и выхода воздуха, перего-
родки, разделяющие приточные и вытяжные каналы, рекуперативные теплообменники
мембранного типа, приточный и вытяжной вентиляторы, воздушные фильтры приточного
и вытяжного воздуха, согласно заявляемому техническому решению оно снабжено треть-
им дополнительным теплообменником, при этом теплообменники собраны в блок и раз-
мещены в нем V-образно с образованием двух переходных камер.
Полезная модель поясняется фигурами, на которых:
на фиг. 1 показано приточно-вытяжное устройство, общий вид;
на фиг. 2 - схема компоновки элементов устройства;
на фиг. 3 - схема движения воздушных потоков приточно-вытяжного устройства;
на фиг. 4 - приточно-вытяжное устройство, вид сверху;
на фиг. 5 - размещение пластин в теплообменнике;
на фиг. 6 - внешний вид приточно-вытяжного устройства, вид спереди со снятой пе-
редней панелью;
на фиг. 7 - внешний вид приточно-вытяжного устройства с утеплителем, вид спереди
со снятой передней панелью.
Приточно-вытяжное устройство содержит корпус 1, воздуховоды 2, теплообменники 3
мембранного типа, съемную переднюю панель 4, перегородки 5, воздушный фильтр 6
приточного воздуха, воздушный фильтр 7 вытяжного воздуха, вентилятор приточный 8 и
вентилятор вытяжной 9, а также каналы 2.1 и 2.2 приточного воздуха и каналы 2.3 и 2.4
вытяжного воздуха. На верхней панели устройства размещены отверстия 10.1 и 10.2 для
подключения воздуховодов 2 к каналам 2.1 и 2.2 приточного воздуха, а также отверстия
10.3 и 10.4 для подключения воздуховодов 2 к каналам 2.3 и 2.4 вытяжного воздуха, внутри
корпуса 1 размещены камеры 11.1 и 11.2. При необходимости устройство комплектуется
датчиками засоренности фильтров, кассет и работоспособности вентиляторов. Устройство
может быть снабжено также датчиками температуры уличного воздуха, температуры при-
точного воздуха и температуры вытяжного воздуха (на фигурах не показаны). Блок рекупера-
тивных теплообменников 3, выполненных в виде теплообменника 3.1, теплообменника 3.2
и теплообменника 3.3, представляет собой три теплообменника мембранного типа с гори-
зонтальными, чередующимися по вертикали разделителями 12 из гофрированной фольги
или пластика, используемыми в качестве подложки, и мембран 13, используемых в каче-
стве передающих тепло и влагу слоев, образующих чередующиеся по вертикали перекре-
стно-точные каналы для прохода протоков воздуха - приточного и вытяжного (фиг. 5).
Воздушные фильтры 6 и 7 приточно-вытяжного устройства выполнены кассетного типа.
Возможно также выполнение утеплителя 14 внутри корпуса 1, на съемной передней пане-
ли 4 и на перегородках 5 (фиг. 7).
Приточно-вытяжное устройство работает следующим образом. В холодное время года
воздух забирается с улицы в помещение приточным вентилятором 8. Пройдя воздушный
фильтр 6 приточного воздуха, канал 2.1 приточного воздуха и теплообменник 3.1, приточ-
ный воздух через камеру 11.1 попадает в теплообменник 3.2, а затем в теплообменник 3.3,
из которого через канал 2.2 приточного воздуха, через приточный вентилятор 8 - в поме-
щение. В это же время воздух забирается из помещения вытяжным вентилятором 9, про-
ходя через воздушный фильтр 7 вытяжного воздуха. Оставив в воздушном фильтре
механические загрязнения, теплый воздух помещения попадает в теплообменник 3.3. В
теплообменнике 3.3 треть влаги, содержащейся в теплом воздухе помещения, из-за разни-
цы парциальных давлений в холодном и теплом потоках воздуха вместе с частью тепла
возвращается обратно в помещение. На пути из канала 2.3 в канал 2.4 вытяжной воздух
через теплообменник 3.3 и камеру 11.2 затягивается в теплообменники 3.2 и 3.1, после чего

4. BY 10730 U 2015.08.30
4
через канал 2.4 вытяжного воздуха и вытяжной вентилятор 9 подается наружу помещения.
Попадая во второй теплообменник 3.2, воздух помещения теряет еще около трети влаги и
тепла, передающихся забираемому снаружи помещения воздуху. В третий теплообменник
3.1 выбрасываемый воздух приходит уже с отрицательным значением температуры и низ-
ким содержанием влаги. Благодаря этому при встрече с холодным наружным воздухом в
вытяжном канале не происходит конденсации влаги, таким образом, предотвращается об-
разование конденсата и, как следствие, обмерзание поверхностей приточно-вытяжного
устройства. Часть влаги и тепла в последнем теплообменнике 3.1 возвращается назад, а
часть (5-30 %) выбрасывается наружу.
За счет того что процесс рекуперации тепла и влаги происходит одновременно в не-
скольких пакетах теплообменников, в каждом из которых разницы температур и значений
относительной влажности встречных воздушных потоков стремятся уравняться, эффек-
тивность рекуперации достигает максимальных значений.
Поскольку воздух в каналах поочередно проходит через несколько коротких по шири-
не теплообменников, воздушные потоки приобретают пульсирующий характер движения
с турбулентными завихрениями, что положительно сказывается на эффективности рекупе-
рации, в отличие от удлиненных теплообменников, где преобладают ламинарные потоки.
При перекрестном движении холодного и теплого воздуха через пластинчатый пере-
крестно-точный теплообменник в том углу, где они впервые встречаются, находится об-
ласть поверхности с повышенным риском обмерзания. В конструкции с несколькими
теплообменниками та часть теплого воздушного потока, которая сильнее охладилась в
первом теплообменнике, в следующем теплообменнике встречается с более теплой частью
холодного воздушного потока, благодаря чему повышается морозоустойчивость приточ-
но-вытяжного устройства.
Выполнение приточно-вытяжного устройства снабженным дополнительным теплооб-
менником и расположение теплообменников собранными в блок, с V-образным размещени-
ем с образованием двух переходных камер, позволяет добиться эффективной утилизации
холода, тепла и влаги приточных и вытяжных потоков воздуха при низких наружных тем-
пературах от 0 до -35 °С, исключить обмерзание приточно-вытяжного устройства и до-
биться его компактности.
Фиг. 2 Фиг. 3

5. BY 10730 U 2015.08.30
5
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6 Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.